由于互联网的通用性、交互性和经济性，故伴随着互联网的飞速发展，以互联网作为通讯媒介的遥操作技术也正成为机器人领域中的一个重要的前沿课题，受到许多国家的高度重视。目前国外已经在互联网上进行了许多异地遥操作的实验，所有结果均显示出通过互联网进行机器人遥操作在远程教学、设备共享、远程医疗、远程维修和危险复杂环境下的装配作业等领域有很大的应用前景。 本论文的研究内容来源于国家十五863项目“基于远程网开放的机器人实验平台”和天津市自然科学基金项目“基于远程网开放的机器人遥操作作业模式的研究”，是其中理论和实践的重要组成部分。本论文经过研究和查阅国内外大量文献，针对当前遥操作中出现的问题和不足，在基于互联网的机器人遥操作软件组织体系结构、时变时延下双边控制技术、增强现实技术、机器人遥操作精密装配技术以及机器人作业模式等方面作了较为深入的研究。 论文首先对于诸如基于网络的机器人遥操作系统的组织体系结构和控制策略这些对于操作者透明的底层技术进行了深入的分析和探讨。在认真分析国内外已有的基于网络遥操作机器人平台的基础上，从分布式系统组织的角度出发，给出了几种可行的遥操作机器人系统的组织体系结构并分析其各自特点，并通过实验对各种结构的效率问题进行分析比较，从而对如何选择遥操作机器人系统组织体系结构问题进行了深入地探讨；借助于无源理论与波积分方法，分析研究了主从式机器人遥操作的动态模型，得到了使系统在时延情况下达到稳定性的条件，然后根据这些条件实现了系统在时变实验情况下的位置控制策略。为了实现遥控作业的理想性能，通过将通讯环节重构，给出了一个基于波积分的位置控制策略，并用Lyapnov方法对其在时变时延情况下的稳定性给予了证明。 为了提高遥操作者的临场感和控制的灵活度，本文引入了一种基于虚拟力势场的增强现实技术。此技术是构建在基于几何方法的机器人标定技术和基于圆柱包络的碰撞检测技术的基础上的。由于本文所设计的机器人标定算法和碰撞检测算法采用廉价的设备和简单算法，使得其能够有效地提高机器人遥操作系统的安全性，增强操作者的临场感，便于操作者进行控制。 增强机器人遥操作的作业能力是机器人遥操作研究中的一个重要努力方向，而如何使人更好地参与到机器人作业控制过程中，也是一个重要的问题。针对结构化环境和非结构化环境遥操作精密装配问题，本文分别设计了两种基于视觉的控制方法，并通过图形图像叠加等方法，加入了有效的人工辅助措施，很好地利用了人的智能，增强了精密作业系统的鲁棒性和可实现性，并最终实现了遥操作精密装配。 最后，本文针对军事、反恐等领域机器人遥操作特点，首次系统地提出竞争型机器人遥操作系统的概念，并将其与传统协作型机器人遥操作系统进行比较分析，从而得出竞争型机器人遥操作系统的研究特点和重点。并在此基础上，分别设计了两种基于网络的竞争型机器人对弈实验，为该方向的研究提供了新的思路。